面向前沿數據應用的創新能力培育

李長儀 劉婷婷 張立濤

[摘 要]新時代具有深謀遠慮的企業急切召喚具備前沿數據應用創新能力的IT專業技術人才。本文在解讀當前前沿數據應用場景，探討前沿數據應用專業人才需求的基礎上，以山東理工大學信息管理與信息系統專業為例，對前沿數據應用的創新能力培育問題進行研究，對相關模式及實施策略完成了規劃和設計。

[關鍵詞]數據應用；創新；能力培育

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）10-0031-03

當前，數據應用的浪潮席卷全球。伴隨大數據[1]、云計算[2]、物聯網[3]等新興IT技術的蓬勃發展，數據在其中扮演的角色日漸突出。基于機器學習、人工智能、虛擬現實等應用模式的引領，各種網絡化、智能化、虛擬化、泛在化的運算形式也在日趨深化和普及，而它們的實現均以結構復雜、體量巨大的數據架構為基本支撐。與世紀之交曾經如火如荼的互聯網經濟相比，當前的數據應用體現出以下特征：數據龐雜且刻畫精細、模型構造敏捷細致、業務形態泛化多樣、應用形式深層融合。2015年9月，國務院適時推出了《促進大數據發展行動綱要》，正式拉開了數據應用產業的大幕。

面對前沿數據應用的迅猛發展，IT從業人員唯有依靠持續不斷的創新能力才能適應瞬息萬變的市場需求。而同時，對于IT專業技術人才的培養也帶來了新的挑戰。山東理工大學信息管理與信息系統專業多年來以培養IT和管理融合的復合型高級專門人才為目標，遵循“知識、能力、素質”三位一體的教學理念，形成了特色鮮明的信管專業人才培養體系[4][5]。與此同時，“面向前沿，銳意變革”的進取精神為信管專業發展注入了源源不斷的活力。就目前而言，面向前沿數據應用的創新能力培育成為信息管理培養模式完善調適、與時俱進的關鍵所在。

基于以上所述，本文在解讀當前前沿數據應用場景，探討前沿數據應用專業人才需求的基礎上，以山東理工大學信息管理與信息系統專業為例，對面向前沿數據應用的創新能力培育問題進行了研究。

一、前沿數據應用場景

信息技術革命帶來的數據積淀以及不斷完善的數據采集能力，令置身信息化浪潮中的各類主體具備了數據應用的基本支持。以下前沿數據應用場景勾勒出當前數據化運作的基本形態。

（一）商務場景

數據應用植根商務領域已久，而新興IT技術的介入則令其運作形態產生了根本性的變革。鑒于商務領域激烈的市場競爭壓力，各運作主體對主動探究、把控客戶關系意愿強烈，而規模龐大的客戶群體則為之儲備了可觀的數據支撐。因此，客戶關系管理成為數據應用的初始商務場景。為了實現客戶的詳細刻畫和精準識別，商務智能成為近年來主流的商務數據應用架構，尤其是大數據、云計算等新興技術的引入大大提升了其工作效能。以亞馬遜、阿里巴巴、百度等為代表的互聯網從業者不再局限于客戶的基礎業務數據，而更是從廣泛的互聯網行為上對客戶進行識別定位，并實現信息的定向推送。但就現有模型的運作性能而言，其客戶的人性化認知及對策規劃的前瞻性、時效性及操作性還有待提升。因此，客戶的全方位有機模型的構建及需求行為的深度智能預測將引領商務場景下前沿數據應用的風潮。

（二）工業場景

對業務流程精細復雜的工業企業而言，工業數據的管理與應用至關重要。因此，上一代信息技術革命催生了產品數據管理、計算機輔助設計/工藝/制造、供應鏈管理、企業資源計劃等工業數據應用模式，并以之為基礎形成了柔性制造、敏捷制造等工業運作形態。可以看出，以上數據應用形式均著眼于單一企業主體或聯盟（甚至是單一部門）的內部業務，顯然難以滿足當下企業間開放、共享、協作的發展潮流。隨著“工業4.0”概念的提出，云計算、物聯網、信息物理融合系統[6]等新興技術也紛紛引入制造領域，形成了全新的工業數據應用模式。云制造作為其中的典型代表，通過將各類軟硬件資源以虛擬云端化的方式融入云制造平臺，基于“制造即服務”的理念，以“按需付費”的模式實現制造資源的透明調用、自動組合與無縫銜接[7]。基于工業4.0的全球熱潮，我國政府也部署了建設制造強國戰略的第一個十年行動綱領——《中國制造2025》。于是，制造業高度數字化、網絡化、智能化成為工業場景下前沿數據應用的基本愿景。

（三）社交場景

移動互聯網的推廣和普及極大地改變了現代人的社交方式。微博、微信、Facebook、Twitter、Instagram等社交App承載了人們很大一部分溝通交流、信息分享的需求。基于用戶海量的數據交換，從宏觀上可以對輿情熱點進行偵測、把握，甚至引領、疏導，從微觀上可以對具體個體進行識別刻畫、精準定位，挖掘潛在價值。在“人人都是自媒體”的時代里，很多商務場景下不易表露的個性化信息可能在社交媒體中盡顯無疑。因此，社交場景下的前沿數據應用一方面通過輿情分析把控社會熱點，另一方面基于期望歸集完成社會展望。

（四）家庭場景

現代家居生活也在信息技術的滲透下悄然發生著變化。各種家居產品已經不再僅僅滿足于便捷、舒適、質量可靠，越來越多的自動化、智能化特征開始成為產品研發的標配，尤其與移動終端的匹配、互動是智能家居的首選功能。近年來推出的智能家電、智能安防等產品形態基本都順應了這一發展潮流。由于當前家庭場景下的智能應用以家庭內部的遠程監視與控制為主，故數據形式單一且孤立，應用層次較淺。類似于智慧醫療、無人駕駛汽車等深層次復雜的智能應用形式尚屬鮮見。當前家庭場景下的前沿數據應用存在兩大發展趨勢：一方面在保護用戶隱私的前提下，融匯孤立數據，從而以大數據為支撐發現/啟發需求；另一方面構建具備智能化人性關懷與決策支持的模型，實現真正的智慧化數據應用。

二、前沿數據應用專業人才需求

前沿數據應用的發展對IT相關專業人才提出了新的挑戰，特別是以數據為直接處理對象的信息管理與信息系統專業首當其沖。具體涉及以下方面：

（一）豐富的知識體系與開闊的領域視野

基于場景的廣泛性，前沿數據應用的實施需要考慮不同行業領域中多種多樣的運作體系。只有做到對相應行業特點、業務流程、用戶需求以及發展趨勢的深入了解與準確把握，才能敏銳的洞察問題癥結，發現問題根源，梳理問題思路，形成解決方案；而同時，開闊的領域視野既可以做到領域內經驗借鑒、少走彎路，還可以做到領域間觸類旁通、靈感激發。因此，豐富的知識體系與開闊的領域視野是面向前沿數據應用創新能力培養的基礎。

（二）積極的創新意識與活躍的創新思維

創新的意識要以對相關問題的深入研究為基礎，積極、主動探索內在規律與發展走向。在此過程中，既要秉持懷疑的精神，也要具有質疑的勇氣，不盲目迷信權威，勇于打破既定規則或淺層認知，不受現有條條框框束縛，展現敢為天下先的魄力與氣度。思維的交織是創新的源泉。這就要求不僅要對現有的知識活學活用、舉一反三，還要做到變通嫁接、領域滲透。活躍、積極的思索過程能夠制造出更為豐富的思維碰撞乃至創新火花。

（三）縝密的邏輯分析與嚴謹的模型構建

符合邏輯的架構與部署是工程項目實施的基本要求。縝密的邏輯分析為清醒地認識工程問題，合理地規劃工程方案，準確地貫徹工程要求提供了基本的行動基礎。現實問題的精準抽象與嚴密的數理化表達是實現工程化解決方案的根本所在。嚴謹的數學語言與豐富的工程理論為前沿數據應用問題的模型構建提供了強大的理論基礎，對它們的應用是否恰當決定了整個項目的成敗。因此，縝密的邏輯分析與嚴謹的模型構建是前沿數據應用謀劃的基礎素養。

（四）扎實的專業技能與持續的學習能力

作為前沿數據應用的專業技術人才，其數據科學，計算機、軟件或通信等IT專業技術背景，相關專業技能的熟練掌握與靈活運用是必要條件。而同時，對先進技術孜孜不倦的追求則是升級專業水準、開拓職業前景的必由之路。縱觀現代社會的發展歷程，正是日新月異的技術進步推動了時代變革的進程。因此，持續不斷的吸收先進文化、學習先進技術是新時代人類社會的基本生存法則。對于前沿數據應用而言，具有持續學習能力的人才儲備是應對日趨個性多變市場需求的基本保證。

三、創新能力培育模式設計

本文以前沿數據應用的創新應用能力培育為基本目標，分別從課程設置、實踐鍛煉、教學模式、教研協同等角度對該模式進行探討。

（一）課程設置

根據山東理工大學信息管理與信息系統專業現有培養方案中課程設置情況（如圖1所示）可見，整體側重經濟管理理論學習，數理基礎與專業技術的深度及前沿性明顯不足，創新能力訓練有限。因此，從提升理工基礎的角度看，需加強數學建模知識的學習，故確定數學建模與Matalab應用、應用統計學與R語言建模等為必修課程，以及最優化理論、時間序列分析等為選修內容。而就面向數據應用的專業基礎角度看，需豐富數據科學知識體系與技能，故以下課程引入專業必修：大數據算法設計與分析、大數據存儲與處理技術應用基礎（Hadoop）、大數據可視化技術與應用、Spark原理與Scala程序設計應用，同時增加備選課程：云計算與大數據運維、大數據與創新管理、分布式海量存儲技術、非結構化數據存儲與分析。前沿工廠技術的適度掌握有利于把控技術走向，故以下課程作為不同方向的選修內容，以開拓領域視野：機器學習與模式識別、人機交互技術、并行計算與分布式計算、虛擬現實技術。

（二）實踐鍛煉

在信息管理與信息系統專業面向前沿數據應用的實踐鍛煉中，一方面要加強面向現實、分析問題、抽象建模、架構規劃、部署實施的全周期應用能力訓練；另一方面，則要著重培養求新思變、追求卓越的創新能力。

因此在現有專業訓練內容的基礎上，補充大數據平臺技術綜合實踐、大數據分析與可視化技術綜合實踐、前端技術開發綜合實踐、嵌入式系統綜合實踐、大數據創新應用綜合實踐等實訓內容。同時，除課程體系之外，還可通過科技創新競賽活動模擬、演練現實業務問題，鍛煉創新能力。而校企合作、實習基地的深度合作更可進一步令學生開闊眼界、貼近現實、深入思考乃至自我能力的提升。

（三）教學模式

鑒于傳統教學模式對學生主體地位的忽視，其難以有效激發學生的自主能動性，從而不利于創新能力的培養。因此，前沿數據應用的創新能力的培育模式要求教師以啟發式進行知識傳授，從掌管與控制的角色變身為引導者、探討者、推動者，而學生則以研究性過程進行學習[8]，從被動的傾聽、接受者轉變為積極的獵取者、自主的構建者、好奇的鉆研探索者。在此基礎上，通過貼近現實的工程化實踐實現知識體系的系統化、專業技能的熟練精益化、創新能力的敏捷持續化，乃至團隊協作、職業素養的自主內化。同時，基于需求解析、創意構思、方案設計、實施部署、項目評價、總結反思組織考核，以全方位評價策略引導學生自主學習。

（四）教研協同

對于高校師生而言，教學科研相輔相成、密不可分。科研工作不僅是教師體悟精尖、凝練智慧的過程，同樣對學生涉獵前沿、培養創新能力大有裨益。當前山東理工大學信息管理與信息系統專業教師科研已經形成了多個具有代表性的研究方向，如：數據挖掘與智能化決策、信息傳播與輿情分析、云計算技術及領域實踐（云BIM、云制造）、組織IT治理等。這樣，教師可以在教學過程中引入相關科研課題以供學生探討，也可以圍繞研究方向組建學生的興趣小組，從而實現教研協同。這無疑有利于學生深化學科認知，開拓領域視野，激發創新意識，培養創新思維，提升創新能力。

通過以上環節的教學模式變革，面向前沿數據應用的創新能力培育得以落實，同時也更好地貫徹了“知識、能力、素質”三位一體的教學理念，從而彰顯信息管理與信息系統專業畢業生“由博到專、一專多能”的人才特色。

四、結束語

近幾十年來，信息技術革命風云變幻；放眼當下，深度數據應用大勢已成。與此同時，面對日趨急劇的市場需求轉換，把握前沿、創新應變成為各個行業中引領風潮、笑傲群雄的必備技能。新時代具有深謀遠略的企業急切召喚具備前沿數據應用創新能力的IT專業技術人才，而他們也必將成為迎戰數據化浪潮的中流砥柱。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 孟小峰，慈祥.大數據管理：概念、技術與挑戰[J].計算機研究與發展，2013（1）：146-169.

[2] MELL P， GRANCE T.The NIST Definition of Cloud Computing[R].National Institute of Standards and Technology， 2011.

[3] 胡永利，孫艷豐，尹寶才.物聯網信息感知與交互技術[J].計算機學報，2012（6）：1147-1163.

[4] 張立濤，杜清玲，姚清云.復合型ERP專業人才培養的創新模式研究[J].時代教育，2014（23）：5-6.

[5] 劉婷婷，李長儀，張立濤.大數據時代下信息管理與信息系統專業培養模式研究[J].中國電力教育，2014（2）：48-50.

[6] 王中杰，謝璐璐.信息物理融合系統研究綜述[J].自動化學報，2011（10）：1157-1166.

[7] 李伯虎，張霖，任磊，柴旭東，陶飛，羅永亮，王勇智，尹超，黃剛，趙欣培.再論云制造[J].計算機集成制造系統，2011（3）：449-457.

[8] 許卓明.對“研究性教學”模式的認識與實踐[J].河海大學學報（哲學社會科學版），2003（4）：69-71，88.

[責任編輯：鐘 嵐]